Question

如图，在竖直向下的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平内，AB与CD平行且足够长，∠BCD为锐角。光滑导体棒MN垂直于CD放置在框架上，在外力作用下沿框架匀速向右滑动，且始终与框架接触良好。已知框架的BC部分以及MN的电阻均与长度成正比，其余部分电阻不计，以MN经过C点为t=0时刻，I表示电路中的电流，q表示经过C处截面的电量，F表示作用在MN上的外力，P表示电路的电功率。则下列图像可能正确的是（   ）

A. B. C. D.

Answer

BC

【解析】

A．设∠BCD=α，当导体棒切割长度未到达最大值时，电阻：

（其中k为常数）
切割电动势：

E=B（xtanα）v

故电流：

（为定值）；

当切割电动势恒定后，回路的电阻也不再增加，故电流依然保持不变，故A错误；

B．由于电流I为恒定电流，故电荷量q=It，故q-t图象是经过坐标原点的直线，故B正确；

C．拉力F与安培力平衡，根据公式FA=BIL，其中L=x•tanα=vt•tanα，由于切割长度先是先均匀增加后保持不变，故拉力F也是先均匀增加后保持不变，故C正确；

D．由于导体棒做匀速直线运动，故拉力的功率等于回路的电功率，根据P=Fv，P-t图象与v-t图象的形状相同，故D错误；

故选BC。